[发明专利]具有多输出的直流/直流变换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC变换器领域，更具体地说，涉及能够输送多个输出电压的变换器。

背景技术

DC/DC变换器的使用在所有类型的工业中众所周知。众多包括变压器以提供隔离的变换器根据它们的配置而输送比输送给变压器初级的DC电压更高(升压变换器)或更低(降压变换器)的单一输出电压。不过，输送多输出电压的变换器是已知的。例如，美国专利No.5 541 828描述了一种变换器，其中变压器的次级具有多个绕组，从而除了由变换器的主输出端输送的正电压之外，还在辅助输出端输送正电压。不过，那些辅助次级电压是恒定的，并且仅由变压器的初级绕组与次级绕组之间的变压比来限定。

发明内容

因此本发明提供一种DC/DC变换器，该DC/DC变换器能够克服这种比例并且还可以调节除主输出电压之外输送的多输出电压。

这些目的通过下面的DC/DC变换器来实现，该DC/DC变换器包括：

·变压器，具有初级绕组Np以及至少第一次级绕组Ns1和第二次级绕组Ns2；

·将所述第一次级绕组连接至主输出Vp的主输出路径，所述主输出路径包括同步整流器电路、第一电感器L1和第一电容器C1；

·将DC电源电压Ve连接至所述初级绕组的输入路径，所述输入路径包括开关电路，所述开关电路由第一脉宽调制器PWM1控制，以通过开关所述初级绕组中的电流来调节所述主输出电压；

·将所述第二次级绕组连接至辅助输出Va的辅助输出路径，所述辅助输出路径包括具有控制开关M5、续流开关M6、整流器开关M3、第二电感器L2和第二电容器C2的辅助整流器电路；

·第二脉宽调制器PWM2，连接至所述控制开关M5和所述续流开关M6以控制所述开关的导通间隔，以便独立于所述主输出而对所述辅助输出进行调节，所述整流器开关M3与所述主路径的同步整流器电路被同步控制。

这样，利用这种合并了由主路径的控制信号控制的辅助路径所延迟的同步整流器的特定配置，就可以获得高于或是低于输入电压的任意输出电压。这种简单性还可以使该连接的重量和体积实现大幅度的减小，从而使其更容易在航空应用中使用。

有利的是，控制所述开关电路的所述第一脉宽调制器(PWM1)或者被连接至所述变压器的初级，或者被连接至所述变压器的次级然后通过隔离器电路与所述开关电路隔离。

根据所设计的实施例，所述同步整流器是自定时的，并且包括控制开关M1和续流开关M2，所述控制开关M1的栅极连接至所述第一次级绕组的第一端，所述续流开关M2的栅极连接至所述第一次级绕组的第二端，或者，所述同步整流器的时序控制很简单，可以包括两个开关M1和M2，所述开关M1与所述第一次级绕组的第一绕组部分Ns1a串联连接，所述开关M2与所述第一次级绕组的第二绕组部分Ns1b串联连接，所述第一绕组部分和第二绕组部分具有一个共有端，所述两个开关中每个开关的栅极从所述第一脉宽调制器PWM1进行控制，并且所述第二次级绕组由具有一个共有端的第一绕组部分Ns2a和第二绕组部分Ns2b构成，所述第二次级绕组的这两个绕组部分的另外两端连接至两个整流器开关M3和M4，所述整流器开关M3和M4与与所述第一同步整流器电路被并行且同步控制。

优选地，所述开关是金属氧化物硅场效应晶体管(MOSFET)。

附图说明

本发明的特征和优点从以下通过非限制性标记并且参照附图进行的描述而变得更加清晰，在附图中：

图1示出根据本发明的具有多输出电压的DC/DC变换器的第一实施例；

图1A示出图1的变形，其中从次级控制初级的开关电路；

图2是示出在图1的变换器中可获得的各种信号的时序图；

图3示出根据本发明的具有多输出电压的DC/DC变换器的第二实施例；

图3A示出图3的变体，其中从次级控制初级的开关电路；

图4是示出在图3的变换器中可获得的各种信号的时序图。

具体实施方式

图1示出本发明的多输出电压DC/DC变换器的第一实施例。